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Sayet 01.07.17 10:07

angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Hallo,
es mag eine einfache Frage sein, aber mir ist die Antwort gerade nicht klar, bzw. konnte sie auch nicht finden:

Was passiert wenn ein Atom angeregt wird, das schon voll besetzte Schalen hat? Ist die Anregung dann wegen dem Pauli Prinzip nicht möglich oder müssen neue Schalen einer höheren Quantenzahl kurzzeitig geschaffen werden?

Timm 01.07.17 11:41

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Ein Elektron kann unabhängig von der Besetzung der Schalen immer durch Absorption eines Photons geeigneter Energie in einen angeregten Zustand versetzt werden. Dabei ist die erforderliche Energie bei äußeren Schalen kleiner als bei inneren.

Marco Polo 01.07.17 11:53

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Zitat:

Zitat von Sayet (Beitrag 84648)
Was passiert wenn ein Atom angeregtt wird, das schon voll besetzte Schalen hat? Ist die Anregung dann wegen dem Pauli Prinzip nicht möglich oder müssen neue Schalen einer höheren Quantenzahl kurzzeitig geschaffen werden?

Soweit ich weiss, ist die maximale Elektronenanzahl in jedem Orbital durch das Pauli-Prinzip gegeben.

Sayet 01.07.17 12:03

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Nur, wenn das Pauli-Prinzip allgemeine Gültigkeit hat - wohin springen sie dann? Würden solche Atome nicht angeregt werden können, wäre das längst irgendwo vermerkt. Daher vermute ich, dass höherenergetische Schalen neu besetzt werden. Aber ist nur eine Vermutung, daher die Hoffnung ob sich damit jemand auskennt.

Marco Polo 01.07.17 12:45

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Zitat:

Zitat von Sayet (Beitrag 84652)
Nur, wenn das Pauli-Prinzip allgemeine Gültigkeit hat - wohin springen sie dann? Würden solche Atome nicht angeregt werden können, wäre das längst irgendwo vermerkt. Daher vermute ich, dass höherenergetische Schalen neu besetzt werden.

Im Prinzip sollte jedes Atom sogar über unendlich viele Schalen verfügen können. Lediglich die Wahrscheinlichkeit für einen Aufenthalt von Elektronen auf diesen Schalen nimmt mit steigender Entfernung ab.

Sollte das zutreffen, dann dürfte das aber ein extrem instabiler Zustand sein.

Aber lassen wir lieber die Experten zu Wort kommen.

Timm 01.07.17 14:51

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Zitat:

Zitat von Sayet (Beitrag 84652)
Nur, wenn das Pauli-Prinzip allgemeine Gültigkeit hat - wohin springen sie dann?

Beispiel He-Atom. Grundzustand beide Elektronen im 1S Orbital (K-Schale). Nach Anregung kann eins der beiden Elektronen im 2S Orbital (L-Schale) oder höher sein. Es wird also einfach die nächst höhere Schale aufgefüllt.

TomS 01.07.17 16:49

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
So einfach ist das nicht.

Wenn die Ziel-Schale vollständig gefüllt ist, kann sie nicht noch weiter besetzt werden. Aber die Ziel-Schale ist durch die Energie des Photons definiert, d.h. es kann auch keine andere Schale (anderer Energie) besetzt werden. Konsequenz: der Übergang ist verboten.

Timm 01.07.17 17:09

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Verstehe ich nicht. Beim Übergang K -> L ist die L-Schale vorher nicht besetzt. Was vermisse ich da?

TomS 01.07.17 23:39

AW: angeregte Atome und Pauli Prinzip
 
Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 84656)
Verstehe ich nicht. Beim Übergang K -> L ist die L-Schale vorher nicht besetzt. Was vermisse ich da?

Nichts, ich denke, wie haben uns missverstanden

Die Frage war:

Zitat:

Zitat von Sayet (Beitrag 84648)
Was passiert wenn ein Atom angeregt wird, das schon voll besetzte Schalen hat? Ist die Anregung dann wegen dem Pauli Prinzip nicht möglich oder müssen neue Schalen einer höheren Quantenzahl kurzzeitig geschaffen werden?

Zitat:

Zitat von Sayet (Beitrag 84652)
Nur, wenn das Pauli-Prinzip allgemeine Gültigkeit hat - wohin springen sie dann? Würden solche Atome nicht angeregt werden können, wäre das längst irgendwo vermerkt. Daher vermute ich, dass höherenergetische Schalen neu besetzt werden.


Bernhard 02.07.17 09:56

Hallo Timm,

Zitat:

Zitat von Timm (Beitrag 84656)
Verstehe ich nicht. Beim Übergang K -> L ist die L-Schale vorher nicht besetzt. Was vermisse ich da?

betrachte mal etwas schwerere Atome, wie beispielsweise Wolfram in einer Röntgenröhre. Wenn man an die Röhre beispielsweise nur 100V Spannung anlegt, werden die Elektronen aus der Kathode nur schwach beschleunigt und treffen mit geringer kinetischer Energie auf die Wolfram-Anode. Sie können hier keine Elektronen aus den innersten Schalen herausschlagen, weil der Sprung auf die ersten unbesetzten Schalen mehr als 100 eV benötigt.

Zusätzlich sind in der Spektroskopie übrigens auch sogenannte Auswahlregeln zu beachten: https://de.wikipedia.org/wiki/Auswahlregel


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